1. Fuerza radial
Las estadísticas de la industria muestran que la principal razón por la que las bombas centrífugas dejan de funcionar es la falla de los cojinetes y/o sellos mecánicos. Los cojinetes y los sellos son los "canarios en la mina" - son indicadores tempranos del estado de las bombas de agua y también un precursor de las condiciones internas de los sistemas de bombas de agua.
Cualquiera que haya estado en esta industria durante mucho tiempo puede saber que una de las mejores prácticas es operar las bombas en o cerca de su Punto de Mejor Eficiencia (BEP). En BEP, la bomba diseñada resistirá la fuerza radial mínima. El vector resultante de todas las fuerzas radiales generadas por la operación lejos del BEP forma un ángulo de 90 grados con el rotor, intentando desviar y doblar el eje.
La gran fuerza radial y la desviación del eje resultante son los factores que destruyen los sellos mecánicos y son factores importantes para acortar la vida útil de los rodamientos. Si es lo suficientemente grande, la fuerza radial hará que el eje se desvíe o doble. Si se detiene la bomba y se mide el descentramiento del eje, no se producirán errores porque es una condición dinámica, no estática.
El eje de flexión (deflexión) que funciona a 3600 rpm se desviará dos veces por revolución, por lo que en realidad se dobla 7200 veces por minuto. Esta alta deflexión cíclica dificulta que la superficie de sellado mantenga el contacto y mantenga la capa de fluido requerida para una operación de sellado adecuada.
2. Contaminación por petróleo
En el caso de los rodamientos de bolas, más del 85% de las fallas de los rodamientos son causadas por la entrada de suciedad, objetos extraños o agua. Sólo 250 partes por millón (250 ppm) de agua reducirán cuatro veces la vida útil de los rodamientos.
El uso razonable del aceite lubricante es crucial para su vida útil.
3. Presión de inhalación
Otros factores clave que afectan la vida útil de los rodamientos incluyen la presión de succión, la alineación del acoplamiento y la tensión de la tubería.
Para las bombas de proceso en voladizo horizontal-de una sola etapa, la fuerza axial combinada que actúa sobre el rotor se dirige hacia la entrada, por lo que, hasta cierto punto, la presión de succión inversa limitada en realidad reduce la fuerza axial, lo que reduce la carga sobre el cojinete de empuje y extiende su vida útil.
4. Calibración
La desalineación entre la bomba y el motor puede provocar una sobrecarga de los cojinetes radiales. Al calcular la desalineación, la vida útil del rodamiento radial es un factor exponencial.
Por ejemplo, para una pequeña desviación de sólo 1,52 mm, el usuario final puede encontrar algún tipo de problema en el rodamiento o el acoplamiento después de funcionar durante tres a cinco meses. Sin embargo, para una desviación de 0,0254 mm, la misma bomba puede funcionar durante más de 90 meses.
5. Estrés en la tubería
La tensión en la tubería es causada por la desalineación de las tuberías de succión y/o descarga con la brida de la bomba. Incluso en diseños de bombas robustos, las tensiones generadas en las tuberías pueden transferir fácilmente estas altas fuerzas potenciales a los cojinetes y sus respectivas carcasas. La fuerza (deformación) causa un ajuste inadecuado de los rodamientos y/o inconsistencia con otros rodamientos, lo que resulta en que la línea central se ubique en diferentes planos.
6. Características del fluido
Las características del fluido como el pH, la viscosidad y la gravedad específica son factores clave. Si el medio es ácido o corrosivo, las piezas de contacto de la bomba, como los materiales de la carcasa y el impulsor, deben mantener su estado funcional. La cantidad, el tamaño, la forma y la calidad de molienda de los sólidos presentes en el fluido serán factores que influirán.
7. Estado laboral
La severidad del estado de funcionamiento es otro factor importante: la frecuencia con la que arranca la bomba en un tiempo determinado.
Algunas bombas arrancan y se detienen cada pocos segundos. En comparación con las bombas que funcionan continuamente en las mismas condiciones, estas bombas en funcionamiento se desgastan a un ritmo exponencial. En esta situación, es necesario cambiar urgentemente el diseño del sistema.
8. Asignación de cavitación
Cuanto mayor sea el margen de altura de succión positiva neta disponible (NPSHA), es menos probable que la bomba experimente cavitación si excede la altura de succión positiva neta requerida (NPSHR). La cavitación puede dañar el impulsor de la bomba y generar vibraciones que pueden afectar los sellos y cojinetes.
9. Velocidad de la bomba
La velocidad de funcionamiento de la bomba es otro factor clave. Por ejemplo, una bomba de 3550 rpm se desgasta de 4 a 8 veces más rápido que una bomba de 1750 rpm.
10. Equilibrio del impulsor
Los impulsores desequilibrados en bombas en voladizo o ciertos diseños verticales pueden provocar la deflexión del eje, al igual que la fuerza radial de una bomba cuando funciona lejos de BEP. La desviación radial y la deflexión pueden ocurrir simultáneamente. Si el impulsor se recorta por algún motivo, se debe reequilibrar.
11. Forma de la tubería
Otra consideración importante para prolongar la vida útil de la bomba es la geometría de la tubería o cómo se 'carga' el fluido en la bomba.
Por ejemplo, los codos en el lado de succión vertical de una bomba tienen efectos menos dañinos que los codos horizontales. La carga hidráulica sobre el impulsor es más uniforme, por lo que la carga sobre los cojinetes también es más uniforme.
12. Temperatura de trabajo
Ya sea alta o baja temperatura, la temperatura de funcionamiento de la bomba, especialmente la tasa de cambio de temperatura, tendrá un impacto significativo en la vida útil y la confiabilidad de la bomba. La temperatura de funcionamiento de la bomba es muy importante, por lo que la bomba debe diseñarse para funcionar a esta temperatura. Sin embargo, lo que es más importante es la tasa de cambio de temperatura. Sugiera (en un escenario más conservador) mantener la tasa de cambio por debajo de 2 grados Fahrenheit por minuto. Diferentes calidades y materiales se expanden y contraen a diferentes ritmos, lo que puede afectar los espacios y las tensiones.